DIFRAKSI PADA CELAH GANDA DAN CELAH BANYAK
DIFRAKSI PADA CELAH GANDA DAN CELAH BANYAK
Muhammad Fadil Asri, Abdul Hasyim, Annur Fidyah Wanti,
Muhammad Fadil Asri, Abdul Hasyim, Annur Fidyah Wanti, Nursyamsi AmaliaNursyamsi Amalia
Jurusan Fisika FMIPA UNM Tahun 2014 Jurusan Fisika FMIPA UNM Tahun 2014
Abstrak
Abstrak . Telah dilakukan praktikum. Telah dilakukan praktikum
“Difraksi Pada Celah Ganda dan Celah Banyak” yang bertujuan
“Difraksi Pada Celah Ganda dan Celah Banyak” yang bertujuan
memahami pengaruh jarak antar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda, memahami memahami pengaruh jarak antar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda, memahami pengaruh lebar celahpengaruh lebar celah pada pembentukan pola pada pembentukan pola difraksi pada difraksi pada celah ganda, memahami pengaruh celah ganda, memahami pengaruh banyakbanyak celah terhadap pembentukan pola difraksi, serta menentukan panjang gelombang laser. Percobaan ini celah terhadap pembentukan pola difraksi, serta menentukan panjang gelombang laser. Percobaan ini didukung oleh alat dan bahan berupa diafragma dengan 3 celah ganda, diafragma dengan 4 celah didukung oleh alat dan bahan berupa diafragma dengan 3 celah ganda, diafragma dengan 4 celah ganda, diafragma dengan 5 nomor celah, laser He-Ne, dudukan dengan klip pegas, lensa dalam ganda, diafragma dengan 5 nomor celah, laser He-Ne, dudukan dengan klip pegas, lensa dalam bingkai f = +5 mm, lensa dalam bingkai f = +50 mm, presisi bangku optic 1 m, pengen
bingkai f = +5 mm, lensa dalam bingkai f = +50 mm, presisi bangku optic 1 m, pengendara 4 optik H=dara 4 optik H= 60 mm/B= 36 mm, layar tembus dan pelana dasar. Eksperimen ini terdiri dari tiga kegiatan, yaitu 60 mm/B= 36 mm, layar tembus dan pelana dasar. Eksperimen ini terdiri dari tiga kegiatan, yaitu ketergantungan difraksi pada celah ganda pada jarak antar celah d, ketergantungan difraksi pada celah ketergantungan difraksi pada celah ganda pada jarak antar celah d, ketergantungan difraksi pada celah ganda pada celah lebar b, dan ketergantungan difraksi pada banyak celah (N). Ketiga kegiatan ini ganda pada celah lebar b, dan ketergantungan difraksi pada banyak celah (N). Ketiga kegiatan ini prinsipnya
prinsipnya hampir hampir sama sama yaitu yaitu laser laser akan diteakan ditembakkan melewati mbakkan melewati celah celah menuju lensa menuju lensa agar agar laser laser dapatdapat fokus serta diteruskan pada kisi sehingga terjadi difraksi dan hasil difraksi ditangkap oleh layar. Hasil fokus serta diteruskan pada kisi sehingga terjadi difraksi dan hasil difraksi ditangkap oleh layar. Hasil dari difraksi memunculkan pola gelap terang yang kemudian diukur jarak antar pola gelap dan juga dari difraksi memunculkan pola gelap terang yang kemudian diukur jarak antar pola gelap dan juga pola
pola terangnya. terangnya. Dari Dari hasil hasil eksperimen eksperimen disimpulankan disimpulankan bahwa bahwa jarak jarak antar antar celah celah berbanding berbanding terbalikterbalik terhadap jarak rata-rata pola terang, artinya semakin jauh jarak antar celah yang digunakan maka terhadap jarak rata-rata pola terang, artinya semakin jauh jarak antar celah yang digunakan maka semakin dekat jarak rata-rata pola terang yang diperoleh. Kemudian, Lebar celah tidak berpengaruh semakin dekat jarak rata-rata pola terang yang diperoleh. Kemudian, Lebar celah tidak berpengaruh pada
pada pembentukan pembentukan pola pola difraksi difraksi pada pada layar, layar, namun namun lebar lebar celah celah ini ini hanya hanya berpengaruh berpengaruh terhadapterhadap intensitas pola difraksi terang pada layar. Semakin lebar celahnya maka semakin kabur pola difraksi intensitas pola difraksi terang pada layar. Semakin lebar celahnya maka semakin kabur pola difraksi maksimumnya, karena syarat terjadinya difraksi pada celah ganda tersebut haruslah celahnya jauh maksimumnya, karena syarat terjadinya difraksi pada celah ganda tersebut haruslah celahnya jauh lebih kecil dari pada panjang gelombangnya. Dan banyak celah tidak mempengaruhi jarak rata-rata lebih kecil dari pada panjang gelombangnya. Dan banyak celah tidak mempengaruhi jarak rata-rata pola terang pada layar.
pola terang pada layar.
Kata kunci
Kata kunci :: difraksi, interferensi, jarak antar celah, lebar celah, panjang gelombang difraksi, interferensi, jarak antar celah, lebar celah, panjang gelombang
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
Ketika gelombang cahaya melewati sebuah celah kecil, suatu pola interferensi akan Ketika gelombang cahaya melewati sebuah celah kecil, suatu pola interferensi akan teramati agak seperti spot tajam. Hal ini menunjukkan bahwa cahaya terus ke belakang celah teramati agak seperti spot tajam. Hal ini menunjukkan bahwa cahaya terus ke belakang celah ke daerah dimana suatu bayangan akan diharapkan jika cahaya menjalar dalam garis-garis ke daerah dimana suatu bayangan akan diharapkan jika cahaya menjalar dalam garis-garis lurus. Gelombang lain seperti suara dan air juga mempunyai sifat seperti ini yang dapat lurus. Gelombang lain seperti suara dan air juga mempunyai sifat seperti ini yang dapat membelok pada sekitar sudut-sudut. Fenomena ini dikenal sebagai difraksi yang juga membelok pada sekitar sudut-sudut. Fenomena ini dikenal sebagai difraksi yang juga dipandang sebagai interferensi dari sejumlah besar sumber-sumber gelombang koheren. dipandang sebagai interferensi dari sejumlah besar sumber-sumber gelombang koheren. Umumnya difraksi dapat terjadi bila gelombang lewat melalui bukan kecil (celah sempit) di Umumnya difraksi dapat terjadi bila gelombang lewat melalui bukan kecil (celah sempit) di sekitar rintangan atau melewati sisi yang
sekitar rintangan atau melewati sisi yang tajam.tajam. Kisi difraksi merupakan suatu piranti
Kisi difraksi merupakan suatu piranti untuk menganalisis sumber cahaya. Alat ini untuk menganalisis sumber cahaya. Alat ini terdiriterdiri dari sejumlah besar slit-slit parallel yang berjarak sama. Suatu kisi dapat dibuat dengan cara dari sejumlah besar slit-slit parallel yang berjarak sama. Suatu kisi dapat dibuat dengan cara memotong garis-garis parallel di atas permukaan plat gelas dengan mesin terukur berpresisi memotong garis-garis parallel di atas permukaan plat gelas dengan mesin terukur berpresisi tinggi.
Gelombang
Gelombang memiliki memiliki suatu suatu sifat sifat yang yang sangat sangat menarik menarik ketika ketika dipelajari dipelajari diantaranya diantaranya yaituyaitu gelombang dapat dibelokkan dengan diberi rintangan. Peristiwa pembelokkan dengan gelombang dapat dibelokkan dengan diberi rintangan. Peristiwa pembelokkan dengan rintangan tersebut dikenal dengan difraksi. Sesuatu dengan teori Huygens, kita dapat rintangan tersebut dikenal dengan difraksi. Sesuatu dengan teori Huygens, kita dapat memandang difraksi dari interferensi sebagai sederet sumber titik yang memenuhi lebar memandang difraksi dari interferensi sebagai sederet sumber titik yang memenuhi lebar celah. Untuk dapat lebih memahaminya dan mengerti prinsip kerja dari difraksi, gejala celah. Untuk dapat lebih memahaminya dan mengerti prinsip kerja dari difraksi, gejala fisisnya dan aplikasinya maka
fisisnya dan aplikasinya maka dilakukan percobaan difraksi.dilakukan percobaan difraksi.
Adapun tujuan yang ingin dicapai dengan melakukan praktikum ini yaitu: Adapun tujuan yang ingin dicapai dengan melakukan praktikum ini yaitu: 1.
1. Mahasiswa dapat memahami pengaruh jarak antar celah pada pembentukan polaMahasiswa dapat memahami pengaruh jarak antar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah ganda.
difraksi pada celah ganda. 2.
2. Mahasiswa dapat memahami pengaruh lebar celah pada pembentukan pola difraksiMahasiswa dapat memahami pengaruh lebar celah pada pembentukan pola difraksi pada celah g
pada celah ganda.anda. 3.
3. Mahasiswa dapat memahami pengaruh banyak celah terhadap pembentukan polaMahasiswa dapat memahami pengaruh banyak celah terhadap pembentukan pola difraksi.
difraksi. 4.
4. Mahasiswa dapat menentukan panjang gelombang laser.Mahasiswa dapat menentukan panjang gelombang laser.
TEORI SINGKAT TEORI SINGKAT
Difraksi terjadi apabila sebagaian muka gelombang dibatasi oleh rintangan atau lubang Difraksi terjadi apabila sebagaian muka gelombang dibatasi oleh rintangan atau lubang permuka
permukaan an (Celah (Celah sempit). sempit). Intensitas Intensitas cahaya cahaya di di sembarasembarang ng titik titik dalam dalam ruangan ruangan dapatdapat dihitung dengan menggunakan prinsip Huygens dengan mengambil setiap titik pada muka dihitung dengan menggunakan prinsip Huygens dengan mengambil setiap titik pada muka gelombang menjadi titik sumber dan dengan menghitung pola interferensi yang terjadi. Pola gelombang menjadi titik sumber dan dengan menghitung pola interferensi yang terjadi. Pola franhoufer diamati pada jarak yang sangat jauh dari rintangan atau celah sempit sehingga franhoufer diamati pada jarak yang sangat jauh dari rintangan atau celah sempit sehingga sinar-sinar yang mencapai semb
sinar-sinar yang mencapai sembarang titik arang titik hampir sejajar, atau pola itu hampir sejajar, atau pola itu dapat diamati dengandapat diamati dengan menggunakan lensa untuk memfokuskan sinar-sinar sejajar pada layar pandang yang menggunakan lensa untuk memfokuskan sinar-sinar sejajar pada layar pandang yang ditempatkan pada bidang fokus lensa tersebut. Pola yang lain, yaitu pola Fresnel diamatil di ditempatkan pada bidang fokus lensa tersebut. Pola yang lain, yaitu pola Fresnel diamatil di titik yang dekat
titik yang dekat dengan sumbernyadengan sumbernya..
Gamba
Difraksi
Difraksi cahaya cahaya sering sering sulit sulit diamati diamati karena karena panjang panjang gelombang gelombang demikian demikian kecilnya kecilnya atauatau karena intensitas cahayanya tidak cukup. Kecuali untuk pola franhoufer celah sempit dan karena intensitas cahayanya tidak cukup. Kecuali untuk pola franhoufer celah sempit dan panjang, pola dif
panjang, pola difraksi biasanyraksi biasanya sulit diamati.a sulit diamati.
Pola difraksi- interferensi franhoufer dua celah sama dengan pola interferensi untuk dua Pola difraksi- interferensi franhoufer dua celah sama dengan pola interferensi untuk dua celah. Pada mekanika kuantum, eksperimen celah ganda yang dilakukan oleh Thomas Young celah. Pada mekanika kuantum, eksperimen celah ganda yang dilakukan oleh Thomas Young menunjukkan sifat yang tidak terpisahkan dari cahaya sebagai gelombang dan partikel. menunjukkan sifat yang tidak terpisahkan dari cahaya sebagai gelombang dan partikel. Sebuah sumber cahaya koheren yang menyinari bidang halangan dengan dua celah akan Sebuah sumber cahaya koheren yang menyinari bidang halangan dengan dua celah akan membentuk pola interferensi gelombang berupa pita cahaya yang terang dan gelap pada membentuk pola interferensi gelombang berupa pita cahaya yang terang dan gelap pada bidang
bidang pengampengamatan, atan, walaupun walaupun demikian, demikian, pada pada bidang bidang pengampengamatan, atan, cahaya cahaya ditemukanditemukan terserap sebagai partikel diskrit yang disebut foton.Pita cahaya yang terang pada bidang terserap sebagai partikel diskrit yang disebut foton.Pita cahaya yang terang pada bidang pengama
pengamatan tan terjadi terjadi karena karena interferensi interferensi konstruktif, konstruktif, saat saat puncak puncak gelombang gelombang berinterferensiberinterferensi dengan puncak gelombang yang lain, dan membentuk maksima. Pita cahaya yang gelap dengan puncak gelombang yang lain, dan membentuk maksima. Pita cahaya yang gelap terjadi saat puncak gelombang berinterferensi dengan landasan gelombang dan menjadi terjadi saat puncak gelombang berinterferensi dengan landasan gelombang dan menjadi minima. Interferensi konstruktif terjadi saat:
minima. Interferensi konstruktif terjadi saat:
==
(1.1) (1.1) Dimana : Dimana :λλ
= adalah panjang gelombang cahaya= adalah panjang gelombang cahayaa = adalah jarak antar celah, jarak antara titik A dan B pada diagram di samping a = adalah jarak antar celah, jarak antara titik A dan B pada diagram di samping
kanan kanan n =
n = orde maksimum orde maksimum yang yang diamatidiamati
x = adalah jarak antara pita cahaya dan central maximum (disebut juga fringe x = adalah jarak antara pita cahaya dan central maximum (disebut juga fringe
distance) pada bidang pengamatan distance) pada bidang pengamatan L = jarak antara celah dengan titik te
Gambar 2. Skema ilustrasi difraksi pada celah
Gambar 2. Skema ilustrasi difraksi pada celah gandaganda Jika cahaya dilewatkan pada sebuah celah maka caha
Jika cahaya dilewatkan pada sebuah celah maka caha ya tersebut akan mengalamiya tersebut akan mengalami difraksi yang pada gilirannya akan mengalami interferensi, ditandai dengan adanya difraksi yang pada gilirannya akan mengalami interferensi, ditandai dengan adanya pola
pola gelap-terang gelap-terang yang yang terlihat terlihat pada pada layar. layar. Pada Pada dasarnya dasarnya setiap setiap gelombang gelombang cahayacahaya yang melalui suatu penghalang akan mengalami pembelokan arah rambat. yang melalui suatu penghalang akan mengalami pembelokan arah rambat. Berdasarkan eksperimen yang dilakukan para ilmuwan, difraksi dapat juga diamati Berdasarkan eksperimen yang dilakukan para ilmuwan, difraksi dapat juga diamati jika cahaya dilewatkan pada banyak celah.
jika cahaya dilewatkan pada banyak celah.
Suatu penghalang yang terdiri dari banyak sekali celah dimana jarak antara celah Suatu penghalang yang terdiri dari banyak sekali celah dimana jarak antara celah tersebut seragam (jarak antar celah sama dan teratur) disebut dengan kisi difraksi. tersebut seragam (jarak antar celah sama dan teratur) disebut dengan kisi difraksi. Jumlah celah dalam suatu kisi dapat mencapai orde ribuan celah tiap cm. Kisi Jumlah celah dalam suatu kisi dapat mencapai orde ribuan celah tiap cm. Kisi difraksi memiliki beberapa kelebihan dibanding celah tunggal atau ganda. Ketika difraksi memiliki beberapa kelebihan dibanding celah tunggal atau ganda. Ketika cahaya melalui kisi, setiap celah pada kisi tersebut dapat dianggap sebagai sumber cahaya melalui kisi, setiap celah pada kisi tersebut dapat dianggap sebagai sumber gelombang cahaya. Setiap cahaya dibelokkan dengan besar sudut tertentu sehingga gelombang cahaya. Setiap cahaya dibelokkan dengan besar sudut tertentu sehingga cahaya-cahaya tersebut memiliki lintasan
Gambar 3. Difraksi pada celah banyak Gambar 3. Difraksi pada celah banyak
Prinsip kisi difraksi banyak digunakan untuk mengkarakterisasi suatu molekul Prinsip kisi difraksi banyak digunakan untuk mengkarakterisasi suatu molekul atau atom tertentu berdasarkan panjang gelombang yang dihasilkannya. Suatu alat atau atom tertentu berdasarkan panjang gelombang yang dihasilkannya. Suatu alat yang digunakan untuk difraksi memiliki tingkat akurasi yang dipengaruhi oleh dua yang digunakan untuk difraksi memiliki tingkat akurasi yang dipengaruhi oleh dua faktor yaitu disperse angular dan resolusi. Suatu alat yang baik harus mampu faktor yaitu disperse angular dan resolusi. Suatu alat yang baik harus mampu membedakan spektrum panjang gelombang cahaya yang memiliki nilai berdekatan. membedakan spektrum panjang gelombang cahaya yang memiliki nilai berdekatan.
METODOLOGI EKSPERIMEN METODOLOGI EKSPERIMEN a.
a. Alat dan BahanAlat dan Bahan
1.
1. Diafragma dengan 3 celah ganda 469 84Diafragma dengan 3 celah ganda 469 84 2.
2. Diafragma dengan 4 celah ganda 469 85Diafragma dengan 4 celah ganda 469 85 3.
3. Diafragma dengan 5 nomor celah 469 86Diafragma dengan 5 nomor celah 469 86 4.
4. Laser He-Ne. terpolarisasi linier 471 830Laser He-Ne. terpolarisasi linier 471 830 5.
5. Dudukan dengan klip pegas 460 22Dudukan dengan klip pegas 460 22 6.
6. Lensa dalam bingkai, f = +5 mm 460 01Lensa dalam bingkai, f = +5 mm 460 01 7.
7. Lensa dalam bingkai, f = +50 mm 460 02Lensa dalam bingkai, f = +50 mm 460 02 8.
8. 1 presisi bangku optik, 1 m 460 321 presisi bangku optik, 1 m 460 32 9.
9. Pengendara 4 optik, H = 60 mm / B = 36 mm 460 Pengendara 4 optik, H = 60 mm / B = 36 mm 460 370370 10.
10. 1 layar tembus 441 531 layar tembus 441 53 11.
11. 1 pelana dasar 300 111 pelana dasar 300 11
b.
b. Prosedur KerjaProsedur Kerja
Pada kegiatan pertama yakni untuk mengetahui ketergantungan difraksi pada celah Pada kegiatan pertama yakni untuk mengetahui ketergantungan difraksi pada celah ganda pada jarak antar celah, mula-mula laser dinyalakan kemudian diatur agar ganda pada jarak antar celah, mula-mula laser dinyalakan kemudian diatur agar cahayanya fokus pada satu titik pada layar, kemudian dimasukkan diafragma dengan 4 cahayanya fokus pada satu titik pada layar, kemudian dimasukkan diafragma dengan 4 celah tepat pada jalur yang dilalui oleh sinar laser, setelah itu diamati pola difraksi celah tepat pada jalur yang dilalui oleh sinar laser, setelah itu diamati pola difraksi
dengan jarak antar celah yang digunakan masing-masing yaitu 1,00 mm, 0,75 mm, 0,50 dengan jarak antar celah yang digunakan masing-masing yaitu 1,00 mm, 0,75 mm, 0,50 mm, dan 0,25 mm. ketika telah diamati pola difraksi yang terbentuk pada jarak antar mm, dan 0,25 mm. ketika telah diamati pola difraksi yang terbentuk pada jarak antar celah misanya jarak 1,00 maka digambarlah pola difraksi yang terbentuk dengan celah misanya jarak 1,00 maka digambarlah pola difraksi yang terbentuk dengan titik-titik pada kertas hvs, begitupun unt
titik pada kertas hvs, begitupun untuk jarak antar celah yang lainnya. Selanjutnya diukuruk jarak antar celah yang lainnya. Selanjutnya diukur jarak pisah a
jarak pisah antara terang pntara terang pusat dengan usat dengan orde 1 dan orde orde 1 dan orde 2.2.
Pada kegiatan kedua yaitu untuk mengetahui ketergantungan difraksi pada celah Pada kegiatan kedua yaitu untuk mengetahui ketergantungan difraksi pada celah ganda pada celah lebar b, mula-mula laser dinyalakan kemudian diatur agar cahaya ganda pada celah lebar b, mula-mula laser dinyalakan kemudian diatur agar cahaya yang terlihat pada layar fokus
yang terlihat pada layar fokus pada satu titik. pada satu titik. Setelah itu dimasukkan diafragma denganSetelah itu dimasukkan diafragma dengan 3 celah ganda tepat pada jalur yang dilalui oleh sinar laser, dan diamati pola difraksi 3 celah ganda tepat pada jalur yang dilalui oleh sinar laser, dan diamati pola difraksi dengan berbagai lebar celah b yaitu 0,20 mm, 0,15 mm, 0,10 mm satu persatu. dengan berbagai lebar celah b yaitu 0,20 mm, 0,15 mm, 0,10 mm satu persatu. Kemudian setelah itu digambar pola difraksi yang terbentuk pada layar
Kemudian setelah itu digambar pola difraksi yang terbentuk pada layar pada kertas hvs.pada kertas hvs. Dan selanjutnya, dihitung jarak pisah antara pusat terang dengan orde 1
Dan selanjutnya, dihitung jarak pisah antara pusat terang dengan orde 1 dan orde 2.dan orde 2. Pada kegiatan ketiga yaitu untuk mengetahui ketergantungan difraksi pada banyak Pada kegiatan ketiga yaitu untuk mengetahui ketergantungan difraksi pada banyak celah (N), mula-mula laser dinyalakan kemudian diatur agar cahaya yang terlihat pada celah (N), mula-mula laser dinyalakan kemudian diatur agar cahaya yang terlihat pada layar fokus pada satu titik. Setelah itu dimasukkan diafragma dengan 5 celah dan layar fokus pada satu titik. Setelah itu dimasukkan diafragma dengan 5 celah dan kemudian diamati pola difraksi dari 2,3,4,5, dan 40 celah satu demi satu. Kemudian kemudian diamati pola difraksi dari 2,3,4,5, dan 40 celah satu demi satu. Kemudian digambar pola difraksi yang terbentuk pada kertas hvs. Setelah itu dilakukan digambar pola difraksi yang terbentuk pada kertas hvs. Setelah itu dilakukan pengukuran jarak pisah pusat
pengukuran jarak pisah pusat terang dengan orde terang dengan orde 1 dan 1 dan 2 2 untuk masing-masing jumlahuntuk masing-masing jumlah celah yang digunakan.
celah yang digunakan.
c.
c. Identifikasi VariabelIdentifikasi Variabel
Kegiatan 1 : Kegiatan 1 :
a.
a. Variabel Variabel manipulasi : jamanipulasi : jarak antara rak antara celahcelah b.
b. Variabel Variabel kontrol : jarak laykontrol : jarak layar dengan car dengan celahelah c.
c. Variabel Variabel respon : jarak rata-respon : jarak rata-rata pola difraksi maksrata pola difraksi maksimum berdekaimum berdekatantan Kegiatan 2 :
Kegiatan 2 : a.
a. Variabel Variabel manipulasi manipulasi : lebar c: lebar celahelah b.
b. Variabel Variabel kontrol : jarak laykontrol : jarak layar dengan car dengan celahelah c.
c. Variabel Variabel respon : jarak rata-respon : jarak rata-rata pola difraksi maksrata pola difraksi maksimun berdekatanimun berdekatan Kegiatan 3 :
Kegiatan 3 : a.
a. Variabel Variabel manipulasi manipulasi : banyak : banyak celahcelah b.
b. Variabel Variabel kontrol : jarak laykontrol : jarak layar dengan car dengan celahelah c.
c. Variabel Variabel respon : jarak rata-respon : jarak rata-rata pola difraksi maksrata pola difraksi maksimum berdekaimum berdekatantan
d.
d. Definisi operasional variabelDefinisi operasional variabel
Kegiatan 1 : Kegiatan 1 :
a.
a. Jarak Jarak antar celah adalah antar celah adalah jarak celah yang jarak celah yang satu dengan celah satu dengan celah yang lain dimanayang lain dimana jaraknya terdapat
jaraknya terdapat pada pada diafragmdiafragma a yang yang digunakan yaitu digunakan yaitu diafragma dengan diafragma dengan 4 4 celahcelah (469 85) dengan satuan mm.
(469 85) dengan satuan mm. b.
b. Jarak Jarak layar layar dengan dengan celah celah adalah adalah jarak jarak antara antara layar layar dengan dengan celah celah yang yang dilalui dilalui oleholeh sinar laser, yang diukur
sinar laser, yang diukur menggunamenggunakan mistar dengan satuan kan mistar dengan satuan mm.mm. a.
a. Jarak Jarak rata-rata pola difrarata-rata pola difraksi maksimksi maksimum berdekatan adum berdekatan adalah jarak antara titik pusaalah jarak antara titik pusatt terang dengan ordenya yang diukur dengan menggunakan mistar dengan satuan mm. terang dengan ordenya yang diukur dengan menggunakan mistar dengan satuan mm. Kegiatan 2 :
Kegiatan 2 : a.
a. Lebar Lebar celah adalah celah adalah besarnya celah yang besarnya celah yang digunakan, dimana lebarnya terdapat padadigunakan, dimana lebarnya terdapat pada diafragma dengan 3 celah (469 84) dengan satuan mm.
diafragma dengan 3 celah (469 84) dengan satuan mm. b.
b. Jarak Jarak layar layar dengan dengan celah celah celah celah adalah adalah jarak jarak antara antara layar layar dengan dengan celah celah yang yang dilaluidilalui oleh sinar laser,
oleh sinar laser, yang diukur menggunakan mistar dengan satuan mm.yang diukur menggunakan mistar dengan satuan mm. c.
c. Jarak Jarak rata-rata rata-rata pola difrakpola difraksi maksi maksimum besimum berdekatan ardekatan adalah jaradalah jarak antara k antara titik titik pusatpusat terang dengan ordenya, yang diukur
terang dengan ordenya, yang diukur menggunakmenggunakan mistar dengan an mistar dengan satuan mm.satuan mm. Kegiatan 3 :
Kegiatan 3 : a.
a. Banyak Banyak celah jumlah celah jumlah celah yang celah yang digunakan pada digunakan pada satu diagfragma satu diagfragma yang yang sama,sama, dimana banyak celah terdapat pada diafragma dengan 5 celah (469 86) dengan dimana banyak celah terdapat pada diafragma dengan 5 celah (469 86) dengan satuan mm.
satuan mm. b.
b. Jarak Jarak layar layar dengan dengan celah celah celah celah adalah adalah jarak antara jarak antara layar layar dengan dengan celah celah yang yang dilaluidilalui oleh sinar laser,
oleh sinar laser, yang diukur menggunakan mistar dengan satuan mm.yang diukur menggunakan mistar dengan satuan mm. c.
c. Jarak Jarak rata-rata pola rata-rata pola difraksi maksimum difraksi maksimum berdekatan a berdekatan a dalah jarak dalah jarak antara antara titik titik pusatpusat terang dengan ordenya, yang diukur menggunakan mistar dengan satuan mm.
terang dengan ordenya, yang diukur menggunakan mistar dengan satuan mm.
HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA Hasil Eksperimen
Hasil Eksperimen
Kegiatan 1. Ketergantungan difraksi pada celah ganda pada jarak antara celah Kegiatan 1. Ketergantungan difraksi pada celah ganda pada jarak antara celah d.
d.
Jarak celah ke layar:
Jarak celah ke layar:
||
||
Tabel 1.Difraksi pada celah ganda pada jarak antara
Tabel 1.Difraksi pada celah ganda pada jarak antara celah d.celah d.
No.
No. Jarak antara c Jarak antara celahelah d (mm) d (mm)
Jarak Rata-ra
Jarak Rata-rata Pola Difraksita Pola Difraksi Maksimum be
Maksimum berdekatan (mmrdekatan (mm))
1 1,0
1 1,0
│ 1,6 ± 0,5 │
│ 1,6 ± 0,5 │
2 0,75
3
3 0,500,50
│ 3,0 ± 0,5 │
│ 3,0 ± 0,5 │
4 0,25
4 0,25
│ 6,3 ± 0,5 │
│ 6,3 ± 0,5 │
b.
b. Kegiatan 2Kegiatan 2. Ketergant. Ketergantungan difrungan difraksi pada caksi pada celah ganda elah ganda pada cepada celah lebar lah lebar b.b.
Jarak celah kelayar:
Jarak celah kelayar:
||
||
Tabel 2.Difraksi pada celah ganda pada celah lebar Tabel 2.Difraksi pada celah ganda pada celah lebar b.b.
No
No Lebar celah b (mm)Lebar celah b (mm) Jarak Rata-ra Jarak Rata-rata Pola Difraksita Pola Difraksi Maksimum be
Maksimum berdekatan (mmrdekatan (mm))
1 0,20 1 0,20
│ 6,3 ± 0,5 │
│ 6,3 ± 0,5 │
2 0,15 2 0,15│ 6,0 ± 0,5 │
│ 6,0 ± 0,5 │
3 3 0,100,10│ 6,3 ± 0,5 │
│ 6,3 ± 0,5 │
c.c. Kegiatan3. Kegiatan3. KetergantungaKetergantungan difran difraksi pada ksi pada banyak cebanyak celah (N)lah (N)
Jarak celah ke layar:
Jarak celah ke layar:
||
||
Tabel 3.Difraksi pada banyak celah (N) Tabel 3.Difraksi pada banyak celah (N)No
No Banyak cel Banyak celah Nah N (mm) (mm)
Jarak Rata-ra
Jarak Rata-rata Pola Difraksita Pola Difraksi Maksimum be
Maksimum berdekatan (mmrdekatan (mm))
1 1 22
│ 6,1 ± 0,5 │
│ 6,1 ± 0,5 │
2 2 33│ 6,1 ± 0,5 │
│ 6,1 ± 0,5 │
3 3 44│ 6,0 ± 0,5 │
│ 6,0 ± 0,5 │
4 4 55│ 6,1 ± 0,5 │
│ 6,1 ± 0,5 │
5 40 5 40│ 6,1 ± 0,5 │
│ 6,1 ± 0,5 │
Analisis data Analisis data 1.y = -0.1383x + 1.071 y = -0.1383x + 1.071 R² = 0.8354 R² = 0.8354 0 0 0.2 0.2 0.4 0.4 0.6 0.6 0.8 0.8 1 1 1.2 1.2 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 J J a a r r a a k k R R a a t t a a - - R R a a t t a a P P o o l l a a D D i i f f r r a a k k s s i i M M a a k k s s i i m m u u m m B B e e r r d d e e k k a a t t a a n n ( ( m m m m ) )
Jarak Antar Celah d (mm) Jarak Antar Celah d (mm)
Keter
Ketergantunggantungan Difraksi pada an Difraksi pada celah Ganda celah Ganda pada Jarakpada Jarak antar Celah d antar Celah d y = -1E-13x + 6.2 y = -1E-13x + 6.2 R² = 1E-27 R² = 1E-27 5.95 5.95 6 6 6.05 6.05 6.1 6.1 6.15 6.15 6.2 6.2 6.25 6.25 6.3 6.3 6.35 6.35 0 0 00..0055 00..11 0..10155 00..22 00..2255 J J a a r r a a k k r r a a t t a a - - r r a a t t a a p p o o l l a a d d i i f f r r a a k k s s i i m m a a k k s s i i m m u u m m b b e e r r d d e e k k a a t t a a n n ( ( m m m m ) ) Lebar Celah b (mm) Lebar Celah b (mm)
Ketergantungan Difraksi pada Celah Ganda pada Celah Lebar Ketergantungan Difraksi pada Celah Ganda pada Celah Lebar
b b y = 85x - 506 y = 85x - 506 R² = 0.054 R² = 0.054 0 0 5 5 10 10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35 40 40 45 45 5 5..9988 66 66..0022 66..0044 6..06066 66..0088 66..11 66..1122 J J a a r r a a k k r r a a t t a a - - r r a a t t a a p p o o l l a a d d i i f f r r a a k k s s i i m m a a k k s s i i m m u u m m b b e e r r d d e e k k a a t t a a n n ( ( m m m m ) ) banyak celah (mm) banyak celah (mm)
Ketergantungan difraksi pada banyak celah (N) Ketergantungan difraksi pada banyak celah (N) 2.
2. Grafik lebar celah b Grafik lebar celah b terhadap jarak rata-rata pola difraksi berdekatan.terhadap jarak rata-rata pola difraksi berdekatan.
3.
4.
4. Perhitungan panjang gelombang rata-rata sinar laser yang digunakan untukPerhitungan panjang gelombang rata-rata sinar laser yang digunakan untuk setiap kegiatan. setiap kegiatan. Kegiatan 1 Kegiatan 1 1. 1.
λ =
λ =
λ =
λ =
= 1,70 = 1,70
mm mm
λλ
λλ
λλ
||
||
||
||
= 1,38 = 1,38
λλ λλ
||
λλ
λλ
||
||
||
2. 2.λ =
λ =
λ =
λ =
= 1,59 = 1,59
mm mm
λλ
λλ
λλ
||
||
||
||
= =
λλ λλ
||
λλ
λλ
||
||
||
3. 3.λ =
λ =
λ =
λ =
= 1,67 = 1,67
mm mm
λλ
λλ
λλ
||
||
||
||
= =
λλ λλ
||
λλ
λλ
||
||
||
4. 4.λ =
λ =
λ =
λ =
= 1,67 = 1,67
mm mm
λλ
λλ
λλ
||
||
||
||
= =
λλ λλ
||
λλ
λλ
||
||
||
Kegiatan 2 Kegiatan 2 1. 1.
= 632,8 nm = 0,0006328 mm = 632,8 nm = 0,0006328 mm d = d =
d = d =
= =
= 0,09 mm = 0,09 mm
||
||
||
||
= 0.007 = 0.007
||
||
||
||
2. 2.
= 632,8 nm = 0,0006328 mm = 632,8 nm = 0,0006328 mm d = d =
d = d =
= =
= 0,08 mm = 0,08 mm
||
||
||
||
= 0.006 = 0.006
||
||
||
||
3. 3.
= 632,8 nm = 0,0006328 mm = 632,8 nm = 0,0006328 mm d = d =
d = d =
= =
= 0,09 mm = 0,09 mm
||
||
||
||
= 0.007 = 0.007
||
||
||
||
Kegiatan 3 Kegiatan 3 1. 1. d =d =
d = d =
= =
= 0,10 mm = 0,10 mm 2. 2. d =d =
d = d =
= =
= 0,10 mm = 0,10 mm 3. 3. d =d =
d = d =
= =
= 0,10 mm = 0,10 mm 4. 4. d =d =
d = d =
= =
= 0,10 mm = 0,10 mm 5. 5. d =d =
d = d =
= =
= 0,10 mm = 0,10 mm
||
||
||
||
= 0.008 = 0.008
||
||
||
||
ssss PEMBAHASAN PEMBAHASAN BerdasarkBerdasarkan hasil ean hasil eksperimeksperimen yang dipen yang diperoleh, ketika roleh, ketika jarak antar jarak antar celahnya celahnya yangyang digunakan yang paling jauh, yaitu 1,00 mm, maka jarak pola terang yang terbentuk pada digunakan yang paling jauh, yaitu 1,00 mm, maka jarak pola terang yang terbentuk pada layar adalah
layar adalah
||
||
, kemudian untuk jarak antar celah paling dekat yaitu sebesar , kemudian untuk jarak antar celah paling dekat yaitu sebesar 0,25 maka jarak pola terang yang terbentuk adalah0,25 maka jarak pola terang yang terbentuk adalah
||
||
, dari menggunakan jarak, dari menggunakan jarak palingpaling jauh jauh hingga hingga paling paling dekat dekat dalam dalam percobaan percobaan ini ini diperoleh diperoleh hasil hasil jarak jarak rata-rata rata-rata polapola difraksi yang semakin besar. Berdasarkan hasil eksperimen yang diperoleh maka dapat difraksi yang semakin besar. Berdasarkan hasil eksperimen yang diperoleh maka dapat dikatakan bahwa hasil yang diperoleh telah sesuai dengan teori yang berlaku, dimana dikatakan bahwa hasil yang diperoleh telah sesuai dengan teori yang berlaku, dimana
semakin jauh jarak antar celahnya maka semakin dekat pembentukan jarak pola terang pada semakin jauh jarak antar celahnya maka semakin dekat pembentukan jarak pola terang pada layar.
layar.
Kemudian pada kegiatan kedua, diperoleh hasil bahwa
Kemudian pada kegiatan kedua, diperoleh hasil bahwa ketika lebar celahnya adalah 0,20ketika lebar celahnya adalah 0,20 mm, maka jarak pola rata-rata difraksi maksimum yang terlihat adalah
mm, maka jarak pola rata-rata difraksi maksimum yang terlihat adalah
||
||
,, kemudian untuk lebar celah 0,15 mm maka jarak pola rata-rata yang terbentuk adalah kemudian untuk lebar celah 0,15 mm maka jarak pola rata-rata yang terbentuk adalah||
||
, dan untuk lebar celah 0,10 mm maka jarak pola rata-rata yang terbentuk, dan untuk lebar celah 0,10 mm maka jarak pola rata-rata yang terbentuk adalahadalah
||
||
. Dari hasil yang diperoleh ini menunjukkan bahwa walaupun lebar. Dari hasil yang diperoleh ini menunjukkan bahwa walaupun lebar celah yang digunakan berbeda ternyata jarak rata-rata pola difraksinya cenderung sama, celah yang digunakan berbeda ternyata jarak rata-rata pola difraksinya cenderung sama, artinya lebar celah tidak begitu mempengaruhi pola difraksi. Bila ditinjau berdasarkan teori artinya lebar celah tidak begitu mempengaruhi pola difraksi. Bila ditinjau berdasarkan teori seharunya hasilnya memang sama, sebab dalam persamaan tidak terdapat variabel lebar seharunya hasilnya memang sama, sebab dalam persamaan tidak terdapat variabel lebar celah sehingga dapat dikatakan lebar celah tidakcelah sehingga dapat dikatakan lebar celah tidak memberi pengaruh terhadap pola difraksi.memberi pengaruh terhadap pola difraksi. Kegiatan ketiga yakni untuk mengetahui pengaruh banyak celah terhadap pola difraksi, Kegiatan ketiga yakni untuk mengetahui pengaruh banyak celah terhadap pola difraksi, diperoleh data bahwa ketika celahnya 2, 3, 5, dan 40 maka jarak rata-rata pola difraksi diperoleh data bahwa ketika celahnya 2, 3, 5, dan 40 maka jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang terbentuk adalah
maksimum yang terbentuk adalah
||
||
mm, sedangkan ketika celahnya 4 maka jarakmm, sedangkan ketika celahnya 4 maka jarak rata-rata pola difraksi maksimum yang terbentuk adalahrata-rata pola difraksi maksimum yang terbentuk adalah
||
||
, terdapat sedikit, terdapat sedikit perbedaanperbedaan untuk untuk penggunaan penggunaan celah celah sebanyak sebanyak 4, 4, namun namun secara secara keseluruhan keseluruhan dapatdapat disimpulkan bahwa banyak celah tidak terlalu mempengaruhi pola difraksi. Dari data disimpulkan bahwa banyak celah tidak terlalu mempengaruhi pola difraksi. Dari data tersebut dapat dikatakan bahwa hasil praktikum telah sesuai dengan teori yang ada meskipun tersebut dapat dikatakan bahwa hasil praktikum telah sesuai dengan teori yang ada meskipun ada beberapa data yang berbeda, dimana teori tersebut menyatakan bahwa banyak celah ada beberapa data yang berbeda, dimana teori tersebut menyatakan bahwa banyak celah tidak berpengaruh terhadap jarak rata-rata pola terang yang dihasilkan pada layar selain itu tidak berpengaruh terhadap jarak rata-rata pola terang yang dihasilkan pada layar selain itu dikarenakan tidak terdapatnya variabel banyak celah
dikarenakan tidak terdapatnya variabel banyak celah dalam persamaan.dalam persamaan.
Adapun data yang sedikit berbeda utamanya di kegiatan kedua dan ketiga bisa jadi Adapun data yang sedikit berbeda utamanya di kegiatan kedua dan ketiga bisa jadi disebabkan kurang telitinya praktikan ketika melakukan praktikum utamanya ketika disebabkan kurang telitinya praktikan ketika melakukan praktikum utamanya ketika menggambarkan titik-titik pada pola gelap terang di kertas hvs. Namun secara keseluruhan, menggambarkan titik-titik pada pola gelap terang di kertas hvs. Namun secara keseluruhan, hasil yang diperoleh sesuai dengan t
hasil yang diperoleh sesuai dengan teori yang sebelumnya ada.eori yang sebelumnya ada.
KESIMPULAN KESIMPULAN
Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa jarak antar celah berbanding terbalik Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa jarak antar celah berbanding terbalik dengan pola difraksi yang terbentuk, artinya semakin besar jarak antar celah maka semakin dengan pola difraksi yang terbentuk, artinya semakin besar jarak antar celah maka semakin kecil jarak antar pola difraksi yang terbentuk. Pada percobaan ini ternyata lebar celah tidak kecil jarak antar pola difraksi yang terbentuk. Pada percobaan ini ternyata lebar celah tidak berpengaruh
berpengaruh terhadap terhadap besar besar kecilnya kecilnya pola pola difraksi difraksi yang yang terbentuk terbentuk sebab sebab dalam dalam persamapersamaanan tidak terdapat variabel lebar celah. Kemudian untuk banyaknya celah juga tidak memberi tidak terdapat variabel lebar celah. Kemudian untuk banyaknya celah juga tidak memberi pengaruh terhadap
pengaruh terhadap besar kecilnya besar kecilnya pola pola difraksi yang difraksi yang dibentuk dibentuk sebab tidak sebab tidak terdapat variabelterdapat variabel banyak
banyak celah celah dalam dalam persampersamaannya. aannya. Melalui Melalui percobaapercobaan n ini ini panjang panjang gelombang gelombang laser laser dapatdapat diketahui dengan menggunakan persamaan (
REFERENSI REFERENSI
Anonim. 2010. Difraksi Pada Celah Ganda.
Anonim. 2010. Difraksi Pada Celah Ganda.
http://id.wikipedia.org/wiki
http://id.wikipedia.org/wiki/Difraksi#Difrak/Difraksi#Difraksi_celah_gandsi_celah_ganda.a. Diakses pada tanggal Diakses pada tanggal 27 April 2014
27 April 2014
Halliday, David dan Resnick, Robert. 1999. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga (Terjemahan). Halliday, David dan Resnick, Robert. 1999. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga (Terjemahan).
Jakarta: Erlangga. Jakarta: Erlangga.
Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1 (Terjemahan). Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1 (Terjemahan).
Jakarta: Erlangga Jakarta: Erlangga